JP2006017064A - Wind power electric generation type led warning lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は警示灯に係り、特に工事や交通標識用に好適な風力発電装置を有し、さらに風車の回転速度を自動調節できる知能型の風力発電方式のLED警示灯に関わる。 The present invention relates to a warning light, and more particularly to an intelligent wind power generation type LED warning light that has a wind power generator suitable for construction and traffic signs and that can automatically adjust the rotation speed of a windmill.
現在、警示灯は工事や交通標識の現場において頻繁に使用されているが、その電力供給は大部分が外部電源によるか乾電池による方式が採用されている。図1は公知構造の警示灯を示すものであるが、全体は円柱形を呈しており、最底部はベース10‘であって、内部に電気回路板20’と電池30‘が設けられており、さらに隔板40’が設けられてベースの頂部に螺設されており、隔板上には孔41‘と嵌入溝42’が設けられており、ワイヤを通すのとLED灯セット50‘を設置するのに使用されており、最後に透明カバー60’によって蓋がされている。 At present, warning lights are frequently used in construction and traffic signs, but most of the power is supplied by external power sources or dry batteries. FIG. 1 shows a warning light having a known structure, but the whole has a cylindrical shape, the bottom is a base 10 ', and an electric circuit board 20' and a battery 30 'are provided inside. Further, a partition plate 40 'is provided and is screwed to the top of the base, and a hole 41' and a fitting groove 42 'are provided on the partition plate. It is used for installation and is finally covered by a transparent cover 60 '.
上述の警示灯は、電池によって電力供給を行うことができ、外部電源のものと比べて警示灯を如何なる場所にも設置できるという利点を有するが、前記電池の電力には限界があり、長期に渡って使用することはできず、一定期間使用した後、電池を交換する必要があり、それは非常に面倒なことであり、さらに電池は環境汚染物質であり、電池を交換しながら続けて使用することは環境保護を重視する先進国家の前提と符合するものではなく、前記製品は国際競争力を有するものではない。 The warning light described above can be powered by a battery and has the advantage that the warning light can be installed in any location compared to that of an external power source. It cannot be used across, and after a certain period of use, it is necessary to replace the battery, which is very troublesome, and the battery is an environmental pollutant, and continues to be used while replacing the battery This is not consistent with the premise of developed countries that place emphasis on environmental protection, and the products are not internationally competitive.
その他、現在、上述の警示灯のカバーの頂部に太陽電池を設置し、そこから電力供給を行うものがあるが、前記構造は光線が十分な場所に頼ったものであり、実際の天気の変動のために、現実には発電効果に優れず、さらに使用場所の光線が弱かったり、無光線であったりした場合、太陽電池によって電力供給を行うものは全く使い物にならない。
本発明の発明者は、上述の問題を解決するために、新しい方法を考え、風力発電と低消費電力である点滅LEDを組合せて応用した、全く新しい構造を設計した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention has considered a new method and designed a completely new structure in which a combination of wind power generation and a blinking LED with low power consumption is applied.
本発明の目的は、環境保護的な意味を持つ発電装置を有する警示灯を提供することであり、風力発電装置によって風力を電力に変換し、消費電力の極めて低い点滅LED灯に使用するもので、発電機に接続された変圧器と蓄電池装置によって、余分に風力発電された電気は貯蔵されて風が無い時に使用され、マイクロコンピュータ制御ユニットによって主軸の回転速度を制御し、風の状況によって発電機を作動させるかどうかを制御し、風力が大きすぎる場合、適時に風車の主軸に対して負荷を掛け、好適な風車主軸の回転速度を維持し、警示灯が強風によって吹き飛ばされるのを防ぐものである。 An object of the present invention is to provide a warning light having a power generation device having an environmental protection meaning, which converts wind power into electric power by a wind power generation device and uses it for a blinking LED light with extremely low power consumption. The extra wind power generated by the transformer connected to the generator and the storage battery device is stored and used when there is no wind. The microcomputer control unit controls the rotation speed of the main shaft and generates power according to the wind conditions. Control whether to operate the machine, if the wind power is too large, load the wind turbine main shaft in a timely manner, maintain a suitable wind turbine main shaft rotation speed, and prevent the warning light from being blown off by strong wind It is.
前記課題を解決するために、
請求項1の発明は、警示灯ケースと、風車ユニットと、発電蓄電ユニットと、マイクロコンピュータ制御ユニットと、点滅発光ユニットとを備える風力発電LED警示灯において、
前記警示灯ケースは、円柱形の組合されたケース体であり、警示灯ケース内にはそれぞれ異なる層にベース体、風車エリア、ランプエリア、蓋体が設けられており、前記ベース体は底層に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニットとマイクロコンピュータ制御ユニットを収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体の上層は後述の風車ユニットを収容する風車エリアであり、前記風車エリアの最も外周は小さな円柱で構成される柵によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリアに進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリアの上下各層には隔板が設けられており、隔板上には軸受けを嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリアの上層にはランプエリアが設けられており、点滅発光ユニットを収容することができ、さらに最も頂端には蓋体が設けられており、ランプエリアを覆うことができ、
前記風車ユニットは、前述の警示灯ケース内の風車エリアに設置されており、両端部にそれぞれ軸受けが設けられている主軸と、少なくとも三組の、主軸から垂直に伸びる支え棒と、羽根が設けられており、前記羽根は垂直の軸によって設置されており、即ち羽根の受風面と主軸の軸方向は平行であり、受風面の内面は凹型の碗状を呈しており、背面は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒と羽根は主軸を中心とした360度内に平均的に分布されており、羽根が受ける風力によって、主軸を回転させ、
前記発電蓄電ユニットは、発電機、変圧器、蓄電池を備えており、前記発電機の軸の電極は直接上述の主軸の尾端上と接続されており、回転する主軸によって発電することができ、さらに前記電力を変圧器によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池内に保存され、前記ユニットは警示灯ケース内のベース体内に設置されており、
前記マイクロコンピュータ制御ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、ロジック制御を行うユニットであり、常時主軸の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュールおよび減速モジュールの開閉を決定し、前記発電モジュールは主軸の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット内の発電機の作動を禁止し、主軸を空回転させ、主軸の回転速度が最低速度を超えた時、発電機を作動させ、前記減速モジュールは主軸の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸に負荷を与え、主軸の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸への負荷を解除し、
前記点滅発光ユニットは、警示灯ケース内のランプエリア内に設置されており、少なくとも一つの消費電力が極めて小さい点滅LED灯、ワイヤを備えており、前記点滅LED灯は上述の発電蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給されている
ことを特徴とする風力発電方式のLED警示灯である。
In order to solve the above problem,
The invention of claim 1 is a wind power LED warning light comprising a warning light case, a windmill unit, a power generation and storage unit, a microcomputer control unit, and a flashing light emitting unit.
The warning light case is a cylindrical combined case body, and in the warning light case, a base body, a windmill area, a lamp area, and a lid are provided in different layers, and the base body is in the bottom layer. It is located, and a space for accommodating a power generation and storage unit and a microcomputer control unit, which will be described later, is provided therein, and a warning light is stabilized by having a constant weight, and the upper layer of the base body is described later A windmill area that houses a windmill unit, and the outermost periphery of the windmill area is surrounded by a fence made of small cylinders to prevent a relatively large object raised by the wind from entering the windmill area. Further, a partition plate is provided in each of the upper and lower layers of the wind turbine area, and a shaft hole into which a bearing is fitted is provided on the partition plate. Of which the lamp area is provided on the upper layer, can accommodate flash light emitting unit, the further most apical is provided with the lid, it is possible to cover the lamp area,
The windmill unit is installed in the windmill area in the warning light case described above, and is provided with a main shaft provided with bearings at both ends, support rods extending vertically from the main shaft, and blades. The blade is installed by a vertical shaft, that is, the wind receiving surface of the blade and the axial direction of the main shaft are parallel, the inner surface of the wind receiving surface has a concave bowl shape, and the back surface is convex. It has an arc shape of the mold, and each support bar and blade are distributed in an average of 360 degrees around the main shaft, and the main shaft is rotated by the wind force received by the blade,
The power generation and storage unit includes a generator, a transformer, and a storage battery, and the electrode of the generator shaft is directly connected to the tail end of the main shaft, and can generate power by the rotating main shaft, Furthermore, after the electric power is converted into a suitable DC voltage by a transformer, it is stored in a storage battery, and the unit is installed in a base body in a warning light case,
The microcomputer control unit is a unit that is installed in a base body in a warning light case and performs logic control, can always control the rotation speed of the spindle, and further, based on the rotation speed, generates a power generation module When the rotation speed of the main shaft does not reach the minimum speed, the power generation module prohibits the operation of the generator in the power generation and storage unit, idles the main shaft, and rotates the main shaft. When the speed exceeds the minimum speed, the generator is activated, and when the speed of the main spindle exceeds the upper limit of the safe speed, the deceleration module applies a load to the main spindle and the speed of the main spindle decreases to the safe speed. , Release the load on the spindle,
The flashing light-emitting unit is installed in a lamp area in a warning light case, and includes at least one flashing LED light and wire that consumes very little power, and the flashing LED light is a storage battery of the power storage unit described above. It is an LED warning light of the wind power generation system characterized by being supplied with electric power.
請求項2の発明は、前記警示灯ケースの風車エリアとランプエリアの上下層の位置をお互いに入れ替えることができることを特徴とする請求項1に記載の風力発電方式のLED警示灯である。
The invention of
本発明は、風力発電によって低消費電力の点滅LED灯へ電力を供給するものであり、さらに適時に余った電力を蓄電池内に貯蔵することができ、長期に渡って、乾電池式のように環境汚染の原因になる乾電池を交換する必要がなく、十分に環境保護性と省エネ性を有しており、さらに本発明は風車主軸の回転速度を調節する知能を有しており、弱風時は発電を行わずに空回転させ、風車主軸の動作を保持し、素早く発電回転速度に到達させることができるようになっており、強風時は風車主軸に負荷を掛け、最大回転速度を固定し、そうすることによって強風によって警示灯が吹き飛ばされるという心配はなく、確実に長期的に設置でき、使用することができる。 The present invention supplies power to a low-power-consumption flashing LED lamp by wind power generation, and can further store the surplus power in a storage battery in a timely manner. There is no need to replace the dry batteries that cause pollution, it has sufficient environmental protection and energy saving, and the present invention has the intelligence to adjust the rotation speed of the windmill spindle, and in the case of weak winds It is designed to be able to rotate idly without generating electricity, maintain the operation of the windmill main shaft, and quickly reach the power generation rotation speed, during heavy winds, load the windmill main shaft and fix the maximum rotation speed, By doing so, there is no worry that the warning light is blown off by the strong wind, and it can be installed and used reliably for a long time.
本発明の好適な実施例を下記に詳細に示す。 Preferred embodiments of the invention are described in detail below.
図2、3に示すように、本発明は、円柱形の組合された警示灯ケース10と、風車エリア102に設置されている風車ユニット20と、ベース体101内に設置されている発電蓄電ユニット30と、ベース体101内に設置されているマイクロコンピュータ制御ユニット40と、ランプエリア103内に設置されている点滅発光ユニット50とを備えており、
前記円柱形の組合された警示灯ケース10は、警示灯ケース10内のそれぞれ異なる層にベース体101、風車エリア102、ランプエリア103、蓋体104が設けられている。前記ベース体101は、底部に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニット30とマイクロコンピュータ制御ユニット40を収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体101の上層は後述の風車ユニット20を収容する風車エリア102であり、前記エリアの最も外周は細い円柱が設けられている柵1021によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリア102に進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリア102の上下各層には隔板1022、1023、が設けられており、隔板1022、1023上には軸受け201、202を嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリア102の上層にはランプエリア103が設けられており、点滅発光ユニット50を収容することができ、さらに最も頂端には蓋体104が設けられており、ランプエリア103を覆い保護することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the present invention relates to a cylindrical
The column-shaped combined
風車エリア102に設置されている前記風車ユニット20は、両端部にそれぞれ軸受け201、202が設けられている主軸203と、主軸203に垂直に伸びている少なくとも三組の支え棒204と羽根205が設けられており、前記羽根205は垂直の軸によって支持固定されており、即ち羽根205の受風面2051と主軸203の軸方向は平行であり、受風面2051の内面は凹型の碗状を呈しており、背面2052は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒204と羽根205は主軸203を中心とした360度内に等間隔で配置されており、即ち三組の場合、それぞれが120度を呈し、四組の場合それぞれが90度を呈し、羽根205の受風面2051が受ける風力によって、主軸を回転させる。
The
ベース体101内に設置されている前記発電蓄電ユニット30は、発電機301、変圧器302、蓄電池303を備えており、前記発電機301軸の電極は直接上述の風車ユニット20主軸203の底端上と接続されており、回転する主軸203によって発電することができ、さらに前記電力を変圧器302によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池303内に蓄える。
The power generation /
ベース体101内に設置されている前記マイクロコンピュータ制御ユニット40は、図4に示すようなロジック制御を行うユニットであり、一日中主軸203の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュール401および減速モジュール402の開閉を決定し、前記発電モジュール401は主軸203の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット30内の発電機301の作動を禁止し、主軸203を空回転させ、主軸203の動作を保持させる。主軸203の回転速度が最低速度を超えた時、発電機301を作動させる。前記減速モジュール402は主軸203の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸203に負荷を与え、主軸203の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸203への負荷を解除する。
The
ランプエリア103内に設置されている前記点滅発光ユニット50は、少なくとも一つの消費電力が極めて小さいLED灯501、ワイヤ502を備えており、前記点滅LED灯501は上述の発電蓄電ユニット30の蓄電池303から電力を供給されている。
The blinking light-
上述の各構成部品を組合せた後、前記風車ユニット20は風力によって主軸203を回転させ、マイクロコンピュータ制御ユニット40の制御下で主軸203の回転速度が最低要求レベルに達した時、発電蓄電ユニット30内の発電機301を作動させる。即ち、発電モジュールが起動される。当然主軸203の回転速度が最低要求レベルに達していない時は発電機の作動は停止される。その他、前記マイクロコンピュータ制御ユニット40は平行して主軸203の回転速度が最高安全レベルに達した時、減速モジュール402が起動され、主軸203に一定の負荷を与えることによって主軸203の回転速度を最大限度内に維持し、警示灯の風車の羽根が強風で制御不能となり、警示灯が風に吹き倒されるのを防ぐ。
After combining the above-described components, the
その他、図5、6、7、8、9に示すように、本発明の警示灯は安全標識上、指定方向外進行禁止の標識上、三角スタンド上、直立スタンド上、工事現場の囲い上などに使用することができる。 In addition, as shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9, the warning light according to the present invention is on a safety sign, a sign prohibiting traveling outside the designated direction, a triangular stand, an upright stand, a construction site enclosure, etc. Can be used for
当然、上述の円柱形の組合された警示灯ケース10内における、前記風車ユニット20と点滅発光ユニット50の上下層の位置を必要に応じて入れ替えることができ、即ち風車ユニット20を最上層に、点滅発光ユニット50をその下に設置することができる。
Naturally, the position of the upper and lower layers of the
上述の内容から分かるように、本発明の風力発電方式のLED警示灯は産業性、新規性、進歩性を有しており、特許申請の要件に符合するものである。 As can be seen from the above description, the wind-powered LED warning light of the present invention has industriality, novelty and inventive step, and meets the requirements for patent application.
上述の内容は本発明の一つの好適な実施例を示したものであり、本発明の実施範囲を限定するものではない。即ち本発明の特許申請範囲において行われた変化や修飾は全て本発明の特許範囲に含まれる。 The above description shows one preferred embodiment of the present invention and does not limit the scope of the present invention. That is, all changes and modifications made in the patent application scope of the present invention are included in the patent scope of the present invention.
10’ ベース
20’ 電気回路板
30’ 電池
40’ 隔版
41’ 孔
42’ 嵌入溝
50’ LED灯セット
60’ カバー
10 警示灯ケース
101 ベース体
102 風車エリア
1021 柵
1022 隔板
1023 隔板
103 ランプエリア
104 蓋体
20 風車ユニット
201 軸受け
202 軸受け
203 主軸
204 支え棒
205 羽根
2051 受風面
2052 背面
30 発電蓄電ユニット
301 発電機
302 変圧器
303 蓄電池
40 マイクロコンピュータ制御ユニット
401 発電モジュール
402 減速モジュール
50 点滅発光ユニット
501 点滅LED灯
502 ワイヤ
10 'base 20' electric circuit board
30 'battery 40' separation plate 41 'hole 42' fitting groove 50 'LED lamp set 60' cover
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記警示灯ケースは、円柱形の組合されたケース体であり、警示灯ケース内にはそれぞれ異なる層にベース体、風車エリア、ランプエリア、蓋体が設けられており、前記ベース体は底層に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニットとマイクロコンピュータ制御ユニットを収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体の上層は後述の風車ユニットを収容する風車エリアであり、前記風車エリアの最も外周は小さな円柱で構成される柵によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリアに進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリアの上下各層には隔板が設けられており、隔板上には軸受けを嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリアの上層にはランプエリアが設けられており、点滅発光ユニットを収容することができ、さらに最も頂端には蓋体が設けられており、ランプエリアを覆い、
前記風車ユニットは、前述の警示灯ケース内の風車エリアに設置されており、両端部にそれぞれ軸受けが設けられている主軸と、少なくとも三組の、主軸から垂直に伸びる支え棒と、羽根が設けられており、前記羽根は垂直軸によって支持されており、即ち羽根の受風面と主軸の軸方向は平行であり、受風面の内面は凹型の碗状を呈しており、背面は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒と羽根は主軸を中心とした360度内に等間隔に配置されており、羽根が受ける風力によって主軸を回転させ、
前記発電蓄電ユニットは、発電機、変圧器、蓄電池を備えており、前記発電機の軸の電極は直接上述の主軸の底端と接続されており、回転する主軸に駆動されて発電することができ、さらに前記電力を変圧器によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池内に蓄え、かつ前記ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、
前記マイクロコンピュータ制御ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、ロジック制御を行うユニットであり、常時主軸の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュールおよび減速モジュールの開閉を決定し、前記発電モジュールは主軸の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット内の発電機の作動を禁止して主軸を空回転させ、主軸の回転速度が最低速度を超えた時、発電機を作動させ、前記減速モジュールは主軸の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸に負荷を与え、主軸の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸への負荷を解除し、
前記点滅発光ユニットは、警示灯ケース内のランプエリア内に設置されており、少なくとも一つの消費電力が極めて小さい点滅LED灯、ワイヤを備えており、前記点滅LED灯は上述の発電蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給されている
ことを特徴とする風力発電方式のLED警示灯。 In a wind power LED warning light comprising a warning light case, a windmill unit, a power generation and storage unit, a microcomputer control unit, and a flashing light emitting unit,
The warning light case is a cylindrical combined case body, and in the warning light case, a base body, a windmill area, a lamp area, and a lid are provided in different layers, and the base body is in the bottom layer. It is located, and a space for accommodating a power generation and storage unit and a microcomputer control unit, which will be described later, is provided therein, and a warning light is stabilized by having a constant weight, and the upper layer of the base body is described later A windmill area that houses a windmill unit, and the outermost periphery of the windmill area is surrounded by a fence made of small cylinders to prevent a relatively large object raised by the wind from entering the windmill area. Further, a partition plate is provided in each of the upper and lower layers of the wind turbine area, and a shaft hole into which a bearing is fitted is provided on the partition plate. Of which the lamp area is provided on the upper layer, can accommodate flash light emitting unit, the further most apical and lid is provided to cover the lamp area,
The windmill unit is installed in the windmill area in the warning light case described above, and is provided with a main shaft provided with bearings at both ends, support rods extending vertically from the main shaft, and blades. The blade is supported by a vertical axis, that is, the wind receiving surface of the blade and the axial direction of the main shaft are parallel, the inner surface of the wind receiving surface has a concave bowl shape, and the back surface is convex. In addition, each support bar and blades are arranged at equal intervals within 360 degrees around the main shaft, and the main shaft is rotated by the wind force received by the blade,
The power generation and storage unit includes a generator, a transformer, and a storage battery. The electrode of the generator shaft is directly connected to the bottom end of the main shaft, and can be driven by the rotating main shaft to generate power. Can be further converted into a suitable DC voltage by a transformer, and then stored in a storage battery, and the unit is installed in a base body in a warning light case,
The microcomputer control unit is a unit that is installed in a base body in a warning light case and performs logic control, can always control the rotation speed of the spindle, and further, based on the rotation speed, generates a power generation module When the rotation speed of the main shaft does not reach the minimum speed, the power generation module prohibits the operation of the generator in the above-described power generation and storage unit and idles the main shaft to rotate the main shaft. When the speed exceeds the minimum speed, the generator is activated, and when the speed of the main spindle exceeds the upper limit of the safe speed, the deceleration module applies a load to the main spindle and the speed of the main spindle decreases to the safe speed. , Release the load on the spindle,
The flashing light-emitting unit is installed in a lamp area in a warning light case, and includes at least one flashing LED light and wire that consumes very little power, and the flashing LED light is a storage battery of the power storage unit described above. An LED warning light of a wind power generation system characterized by being supplied with electric power.
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